Τηλεπισκόπηση των δασικών πυρκαγιών.

Από RemoteSensing Wiki

---

Αναθεώρηση της 17:43, 8 Φεβρουαρίου 2011

Συγγραφείς

Raimon Salvador, Ricardo Dnaz- Delgado, Jordi Valeriano and Xavier Pons

Πηγή

Remote sensing of forest fires.

Σκοπός

Η Τηλεπισκόπηση ως εργαλείο για την παρακολούθηση των δασικών πυρκαγιών , την μελέτη της πυρκαγιάς και των συνέπειών της στις κοινωνίες των φυτών καθώς και η ένταξη των αποτελεσμάτων σε ένα πρόγραμμα Gis.

Μία ημιαυτόματη μέθοδος για την παρακολούθηση των δασικών πυρκαγιών, κατά την διάρκεια μεγάλων περιόδων, με μέσα τις εικόνες της τηλεπισκόπησης έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια. Εφαρμόστηκε κατά την περίοδο 1975-1993 και τα αποτελέσματα έχουν δωθεί σε έναν χάρτη με το ιστορικό των πυρκαγιών της Καταλονίας (Βορειοανατολικά της Ισπανίας). Οι χάρτες αυτοί έχουν μετατραπεί το τελευταίο διάστημα σε διανυσματικά επίπεδα, και όλα τα αποτελέσματα έχουν ενσωματωθεί σε προγράμματα Gis.

Οι δορυφόροι παρατήρησης της Γης που ισχύουν σήμερα για την ανίχνευση των περιοχών που έχουν καεί, με την βοήθεια των εικόνων του δείκτη βλάστησης (NDVI), βασίστηκαν σε έναν συγκεκριμένο συνδυασμό των ζωνών στο κόκκινο και στο εγγύς υπέρυθρο το οποίο αντικατοπτρίζει το ποσό της πράσινης βλάστησης.Η χρονική σειρά των εικόνων έχει χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση της διαδικασίας της αναγέννησης η οποία πραγματοποιείται από τις κοινωνίες των φυτών ύστερα από μία πυρκαγιά. Στην συνέχεια γίνεται σύγκριση του ρυθμού αναγέννησης μεταξύ των φυτών και αναλύονται και οι χωρικές κατανομές των μεγεθών της πυρκαγιάς.

Περιοχή μελέτης

Η περιοχή μελέτης περιλαμβάνει μια έκταση περίπου 32000 km², στα βορειοανατολικά της Ιβηρικής Χερσονήσου. Περίπου το 60% της περιοχής μελέτης καλύπτεται από βλάστηση (κυρίως φρύγανα και δάση) . Το μεγαλύτερο μέρος της περιοχής μελέτης έχει μεσογειακό κλίμα, με καλό καιρό και μία σημαντική ξηρασία κατά την διάρκεια του καλοκαιριού, η οποία συχνά οδηγεί σε δασικές πυρκαγιές.

Δορυφορικές εικόνες

Λόγω του κατακερματισμού της βλάστησης δεν κατέστη δυνατή η χρήση του NOAA-AVHRR για λεπτομερή χαρτογράφηση. Μεταξύ αισθητήρων υψηλής χωρικής ανάλυσης επιλέχτηκε τελικά ο Landsat – MSS. Στην συνέχεια, οι εικόνες έπρεπε να διορθωθούν γεωμετρικά προκειμένου να καταχωρηθούν σωστά. Για τον λόγο αυτό χρησιμοποιήθηκε το μοντέλο διόρθωσης Palΰ and Pons (1995).

Μέθοδοι

Πυρανίχνευση Scar

Η αφαίρεση των τιμών του NDVI μεταξύ των διαδοχικών εικόνων επελέγη ως η καταλληλότερη μέθοδος λόγω της απλότητας και της ευρρωστίας της. Καλλιέργειες, σύννεφα και γλυκά ύδατα μαζί με φυλλοβόλα δάση απέφεραν μία απότομη πτώση των τιμών του NDVI.

Ένωση δεδομένων και ανάλυση του καθεστώτος της φωτιάς

Αφού εφαρμόστηκε η ημιαυτόματη μέθοδος, τα αποτελέσματα επικυρώθηκαν με την συμβολή του DARP. Στην συνέχεια, οι ουλές που προήλθαν από τις πυρκαγιές ενσωματώθηκαν σε μία βάση δεδομένων GIS προκειμένου να συνυπολογιστούν οι περιβαλλοντικές και χωρικές παράμετροι που αφορούσαν την κάθε φωτιά.

Παρακολούθηση της αναγέννησης των φυτών

Προκειμένου να εξεταστεί η μεταβλητότητα των απαντήσεων της βλάστησης στην φωτιά, τα αποτελέσματα χρησιμοποιήθηκαν για να εντοπιστούν τα σημάδια της πυρκαγιάς και να επιλεχθούν από αυτά διάφορες καμένες εκτάσεις για την παρακολούθηση των διαδικασιών ανάπλασής τους. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την παρακολούθηση ποικιλίας φυτών της Μεσογείου τα οποία βρίσκονται σε διάφορες περιοχές της Καταλονίας.

Αποτελέσματα

Παρακάτω (Εικόνα 1) εμφανίζεται ο χάρτης με το ιστορικό των πυρκαγιών της Καταλονίας καθώς και η συχνότητά τους. Σύμφωνα με την μέθοδο αυτή το 53,36% των πυρκαγιών είναι ίσο ή και μεγαλύτερο των 30 εκταρίων (175 πυρκαγιές) αισθητά πιο πάνω από το 43,60% των πυρκαγιών που διαπιστώθηκαν με την εφαρμογή άλλης μεθόδου. (143 πυρκαγιές).Ο βαθμός της ανίχνευσης βελτιώθηκε με την αύξηση του μεγέθους των πυρκαγιών.Ορισμένα προκαταρκτικά αποτελέσματα της αναγέννησης των φυτών μετά την πυρκαγιά έδειξε ότι το 80% της συνολικής έκτασης που κάηκε στην Καταλονία, προέρχεται από μικρές πυρκαγιές.

Συμπεράσματα

Οι δορυφορικές εικόνες έχουν μια σημαντική αξία για τη χαρτογράφηση των καμένων εκτάσεων. Οι γνώσεις σχετικά με τις περιοχές αυτές μπορεί να βοηθήσει την κατανόηση της δομής και της δυναμικής των τοπίων της βλάστησης. Επιπλέον, υπάρχει παγκόσμιο ενδιαφέρον για την παρακολούθηση των καθεστώτων της φωτιάς. Παρά τα τεχνικά προβλήματα που οφείλονται στην ηλικία του, εικόνες από τον MSS αισθητήρα είναι ιδιαίτερα χρήσιμες για το έργο της χαρτογράφησης της πυρκαγιάς.